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Últimas tecnologías en telecomunicaciones
Capítulo I
Introducción - Banda ¿ancha? - ¿Para qué queremos banda ancha? - El futuro de las telecomunicaciones en Latinoamérica - Evolución de la tecnología celular - Breve historia de la telefonía celular - Las generaciones de la telefonía inalámbrica
Introducción
La sociedad moderna está ineludiblemente ligada a las telecomunicaciones. Tanto las empresas como los individuos dependemos crecientemente de ellas para informarnos, para comunicarnos, para el ocio, para el trabajo... . Y este grado de dependencia irá en aumento a medida que se popularicen tecnologías y se abra el abanico de la oferta de servicios de las "operadoras de telecomunicaciones", de los proveedores de "contenidos" y de "servicios".
El poseer una infraestructura que permita la utilización de las últimas tecnologías en telecomunicaciones es un derecho de los usuarios y además un signo de calidad y competitividad en las edificaciones.
La vida media de un edificio es mucho más larga que el ciclo de vida de muchas tecnologías. Por ello podemos estar seguros de que lo diseñado hoy se quedará obsoleto varias veces a lo largo de la vida del edificio. Para minimizar la necesidad de costosas modificaciones conviene incluir en el proyecto de edificación las canalizaciones suficientes para hacer frente a las necesidades actuales y al crecimiento previsible en el futuro.
Banda ¿ancha?
Cuando usamos el término banda ancha hemos de tener en cuenta que se trata de un término relativo. Para el proveedor de servicios, banda ancha suele ser simplemente una manera de realzar su oferta de mayor capacidad con respecto a la de prestaciones básicas.
En telefonía se hablaba de RDSI como sinónimo de Banda Ancha hace poco tiempo. Y sólo es la manera de transmitir en codificación digital el mismo canal telefónico analógico y con una calidad de sonido bastante inferior a la de los discos compactos (CD).
Se nos está vendiendo ADSL como banda ancha para Internet y resulta bastante discutible la utilización del término. En ADSL hay unos cuantos conceptos que definen con precisión la capacidad de transmisión:
· La velocidad máxima en Kilobits por segundo es típicamente 256 kbps en bajada y 128 kbps en subida para la oferta básica que usamos el 99% de los usuarios residenciales y un altísimo porcentaje de los profesionales. Esto nos permite bajar páginas de la web a 25 Kilo Bytes por segundo y enviar correos o ficheros a unos 12 KB/s.
· La velocidad garantizada en diez veces menor, es decir 25 kbps y eso nos permitirá llegar a dos o tres Kilo Bytes por segundo en el mejor de los casos.
Y ¿cuándo se produce esta limitación hasta la velocidad garantizada? De momento y esperemos que dure, no se produce casi nunca porque somos muy pocos los usuarios en cada multiplexor de acceso (DSLAM). El DSLAM es el equipo ubicado en la central telefónica que recoge la parte de datos de nuestra línea telefónica (y de varios cientos o miles de otros abonados) y lo entrega mediante una red ATM al proveedor de servicio de Internet. Los nodos y las líneas de la red ATM están muy desahogados, la o las líneas de acceso del proveedor están adecuadamente dimensionadas, el servidor de acceso del proveedor es suficientemente potente... Pero dentro poco tiempo, al ritmo de crecimiento de los abonados ADSL, podemos ver momentos de saturación a no ser que todos los operadores se hayan puesto de acuerdo para dimensionar por alto con suficiente antelación.
En los casos en que existe cable, la oferta de banda ancha se hace mediante un ?modem cable? que usa una porción de la banda para construir una red local (LAN) entre los abonados de la misma manzana o grupo de manzanas. La velocidad que se puede conseguir cuando hay pocos usuarios es altísima: se podría pasar de 30 Megabits por segundo. Esta capacidad teórica viene limitada por el uso compartido, la calidad del tramo final de la red y por la definición comercial del servicio. La mayoría de los operadores se colocan entre los 128 y los 777 Kbps con ofertas que divergen en otros aspectos como la tarifa plana o la facturación en función del volumen de datos intercambiados.
Se especula que Telefónica pueda usar una tecnología que le permite usar el par telefónico existente a velocidades altísimas (VDSL ? hasta 52 Mbps). Pero eso son solo especulaciones basadas en la existencia de la tecnología.
La necesidad de ancho de banda depende de la aplicación o servicio que vayamos a utilizar. Aquí es donde empieza a perder sentido la denominación ?banda ancha? y empiezan a intervenir otros conceptos que tienen que ver con la calidad de servicio y que no se arreglan aumentando el ancho de banda. Veamos algunos ejemplos para aclararnos:
Si queremos escuchar la radio por Internet necesitaremos 3 ó 4 KB/s (Kilo Bytes por segundo) equivalentes a 30 ó 40 kbps. En la radio tenemos un cierto nivel de tolerancia ya que el oído reconstruye parte de los que oye mal, al menos en la radio de noticias.
En cuanto queramos escuchar música nuestra exigencia será mucho mayor. No nos conformaremos con aumentar el ancho de banda hasta algunas decenas de KB/s sino que además querremos que no se pierda ni una nota (integridad de los datos) y que todas las notas lleguen en su momento sin adelantarse ni atrasarse o atropellarse (variación en el retardo de transmisión).
Si queremos mantener una conversación telefónica a través de Internet, podemos conseguirlo a duras penas con un modem de 56 K baudios pero conseguiremos una calidad casi aceptable con ADSL o modem cable, gracias a la capacidad de humana de reconstruir los sonidos de mala calidad.
Si queremos mantener una videoconferencia, ADSL y la mayoría de los modem cable nos permiten conseguir una calidad poco más que penosa y necesitaremos del orden de 2 Mbps para una calidad que facilite a unos pocos usuarios mantener una reunión.
Si queremos ver imágenes en movimiento podemos conformarnos con poco. Las webcam permiten "intuir" lo que pasa al otro lado de la cámara en cuadros pequeñitos y usan poco ancho de banda (4 ó 6 KB/s). Como contrapartida la imagen es mala y entrecortada.
Si queremos ver televisión con la misma calidad que Canal Satélite o Vía Digital necesitaremos por lo menos 6 Mbps junto con los elementos de calidad del servicio mencionados más arriba. Lo malo es que eso no lo ofrece todavía ningún operador al mercado residencial.
Si aspiramos a televisión de alta definición puede que sea suficiente con los 6 Mbps con los algoritmos de compresión, pero una videoconferencia múltiple nos exigirá 20 ó 30 Mbps.
En conclusión, las ofertas de banda ancha para Internet mejoran mucho las de MODEM por la red telefónica básica pero se quedan muy cortas para las aplicaciones un poco más ambiciosas. La tecnología está ampliamente disponible pero nos tendremos que conformar con usar esas aplicaciones en el interior de edificios con redes de área local, es decir, en entornos empresariales relativamente potentes.
En el ámbito residencial podemos establecer redes locales a 100 Mbps de velocidad nominal por muy poco dinero y dentro de esas redes podremos utilizar las aplicaciones que nos apetezca. Podemos dejar los cables tirados por el suelo o introducirlos por unas canalizaciones preparadas para tal fin.
Para el acceso exterior habrá que conformarse con lo que hay y esperar con paciencia la popularización de las tecnologías que empiezan a desplegarse en algunos países más avanzados como, por ejemplo, la Fibra Óptica hasta el domicilio. Lo más probable es que podamos disfrutar de esas posibilidades en esta misma década: sólo hace falta que les salgan las cuentas a los operadores en competencia.
El uso de Internet móvil se generalizará con la expansión de sistemas GPS que ubiquen la posición del usuario y le proporcionen información sobre promociones, de acuerdo a la región en que se encuentre y a sus preferencias de compra.
Se estima que la tercera generación de Internet móvil tendrá su apogeo en América Latina hacia el año 2004, pero para entonces ya debería existir una infraestructura y terminales adecuadas.
Ericsson planea contar con cobertura para GPS en casi toda la República Mexicana para el próximo año. Sin embargo, la estrategia es no hacerlo solos. "En Europa, los operadores se unen para instalar la infraestructura GPS, 3G y larga distancia, aun cuando sean competidores. Y es probable que en México y en América Latina se aplique este esquema de cooperación.
Las tecnologías inalámbricas han tenido mucho auge y desarrollo en estos últimos años. Una de las que ha tenido un gran desarrollo ha sido la telefonía celular.
Desde sus inicios a finales de los 70 ha revolucionado enormemente las actividades que realizamos diariamente. Los teléfonos celulares se han convertido en una herramienta primordial para la gente común y de negocios; las hace sentir más seguras y las hace más productivas.
A pesar de que la telefonía celular fue concebida estrictamente para la voz, la tecnología celular de hoy es capaz de brindar otro tipo de servicios, como datos, audio y vídeo con algunas limitaciones. Sin embargo, la telefonía inalámbrica del mañana hará posible aplicaciones que requieran un mayor consumo de ancho de banda.
Martin Cooper fue el pionero en esta tecnología, a él se le considera como "el padre de la telefonía celular" al introducir el primer radioteléfono, en 1973, en Estados Unidos, mientras trabajaba para Motorola; pero no fue hasta 1979 cuando aparecieron los primeros sistemas comerciales en Tokio, Japón por la compañía NTT.
En 1981, los países nórdicos introdujeron un sistema celular similar a AMPS (Advanced Mobile Phone System). Por otro lado, en Estados Unidos, gracias a que la entidad reguladora de ese país adoptó reglas para la creación de un servicio comercial de telefonía celular, en 1983 se puso en operación el primer sistema comercial en la ciudad de Chicago.
Con ese punto de partida, en varios países se diseminó la telefonía celular como una alternativa a la telefonía convencional inalámbrica. La tecnología tuvo gran aceptación, por lo que a los pocos años de implantarse se empezó a saturar el servicio. En ese sentido, hubo la necesidad de desarrollar e implantar otras formas de acceso múltiple al canal y transformar los sistemas analógicos a digitales, con el objeto de darle cabida a más usuarios. Para separar una etapa de la otra, la telefonía celular se ha caracterizado por contar con diferentes generaciones. A continuación, se describe cada una de ellas.
· Primera generación (1G)
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 y se caracterizó por ser analógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenían baja velocidad (2400 bauds). En cuanto a la transferencia entre celdas, era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas en FDMA, Frequency Division Multiple Access) y, además, la seguridad no existía. La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced Mobile Phone System).
· Segunda generación (2G)
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital. EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales. Las tecnologías predominantes son: GSM (Global System por Mobile Communications); IS-136 (conocido también como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.
Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de información más altas por voz, pero limitados en comunicación de datos. Se pueden ofrecer servicios auxiliares, como datos, fax y SMS (Short Message Service). La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de encripción. En Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS (Personal Communication Services).
· Generación (2.5 G)
Muchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán a las redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es más rápida, y más económica para actualizar a 3G.
La generación 2.5G ofrece características extendidas, ya que cuenta con más capacidades adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General Packet Radio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution), IS-136B e IS-95Bm entre otros. Los carriers europeos y estadounidenses se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras que Japón irá directo de 2G a3G también en el 2001.
· Tercera generación (3G)
La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con acceso inalámbrico a Internet; en otras palabras, es apta para aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos.
Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan altas velocidades de información y están enfocados para aplicaciones más allá de la voz como audio (mp3), vídeo en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el 2001 en Japón, por NTT DoCoMo; en Europa y parte de Asia en el 2002, posteriormente en Estados Unidos y otros países.
Asimismo, en un futuro próximo los sistemas 3G alcanzarán velocidades de hasta 384 kbps, permitiendo una movilidad total a usuarios, viajando a 120 kilómetros por hora en ambientes exteriores. También alcanzará una velocidad máxima de 2 Mbps, permitiendo una movilidad limitada a usuarios, caminando a menos de 10 kilómetros por hora en ambientes estacionarios de corto alcance o en interiores.
En relación con las predicciones sobre la cantidad de usuarios que podría albergar 3G, The Yanlee Group anticipa que en el 2004 habrá más de 1,150 millones en el mundo, comparados con los 700 millones que hubo en el 2000. Dichas cifras nos anticipan un gran número de capital involucrado en la telefonía inalámbrica, lo que con mayor razón las compañías fabricantes de tecnología, así como los proveedores de servicios de telecomunicaciones estarán dispuestos a invertir su capital en esta nueva aventura llamada 3G.